北卡黃勁松AM：溴化物鈣鈦礦單晶中的點缺陷識別與抑制可實現(xiàn)伽瑪射線譜應(yīng)用

甲基溴化鉛(MAPbBr3)作為*容易生長的寬帶隙金屬鹵化物鈣鈦礦，是一種具有應(yīng)用前景的室溫伽馬射線(γ-射線)光譜探測器半導(dǎo)體，但尚未實現(xiàn)可操作的器件。這在很大程度上歸因于缺乏對點缺陷及其對探測器性能影響的理解。

在這篇文章中，北卡羅來納大學(xué)黃勁松等人通過結(jié)合晶體生長設(shè)計和缺陷表征，包括正電子湮滅和阻抗譜，識別特定點缺陷的存在并將其與探測器性能相關(guān)聯(lián)。甲基銨(MA)空位、MA間隙和Pb空位是MAPbBr3晶體中主要的電荷捕獲缺陷，而Br空位引起摻雜。添加過量的MABr可減少MA和Br缺陷，因此可以使用MAPbBr3單晶器件檢測能量分辨γ射線能譜。研究發(fā)現(xiàn)，在晶體生長過程中，甲脒(FA)陽離子與MA+反應(yīng)轉(zhuǎn)化為甲基甲脒(MFA)陽離子，進一步減少了MA缺陷。這使得使用100 V低偏置的662 keV137Cs線能量分辨率達到3.9%。這項工作為通過減少有害缺陷來進一步改善基于鈣鈦礦的寬帶隙器件性能提供了方向。

Identification and Suppression of Point Defects in Bromide Perovskite Single Crystals Enabling Gamma-Ray Spectroscopy